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Teoría
Los semiconductores - Introducción

Las válvulas de vacío mantuvieron su supremacía a lo largo de 40 años. Sin embargo, su bajo rendimiento era una especie de espada de Damocles que tarde o temprano acabaría con su existencia y su popularidad.

Una válvula de vacío consume un watio para poder amplificar solo la millonésima parte de esa potencia (1 µW). Sin embargo, los transistores modernos logran rendimientos en determinadas ocasiones muy superiores al 50% y la potencia necesaria para su funcionamiento es un millón de veces menor de la que exige una válvula termoiónica.

Cuando aún no había aparecido el diodo de germanio, antes de 1940, los semiconductores aparecían rodeados de cierto halo de misterio. Se trataba de materiales que no disfrutaban de la conductibilidad de los metales, pero al mismo tiempo tampoco podían considerarse aislantes.

Sin embargo, en un corto periodo de tiempo las investigaciones al respecto avanzaron vertiginosamente y, en muy pocos años, los semiconductores fueron sustituyendo a las válvulas en la mayoría de las aplicaciones.

Comenzamos a partir de ahora el estudio de esta atractiva rama de la electrónica, los semiconductores. ¿Te atreves a continuar con nosotros?.

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Noticias
Todos los conectores para informática

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Radioaficionados
Montar una antena de móvil (II)

Continuamos con el montaje de nuestra antena de móvil. En el artículo anterior vimos la necesidad de que la antena de móvil disponga de un buen plano de tierra ya que de lo contrario tendremos muchos problemas de desadaptación y por lo tanto la relación de ondas estacionarias (ROE) se nos va a disparar. Hemos aprendido que, si no tenemos un buen plano de tierra tendremos que "crear" uno incorporandole a la parte interior del techo o capó del vehículo una superficie metálica de 30 x 30 centímetros o más (sirve por ejemplo una chapa de aluminio) y con las uñas de la "araña" de la base de la antena bien hundida en ella para lograr un contacto eléctrico adecuado.

Pero queda aún por aclarar algunos detalles de la instalación si queremos que nuestro equipo funcione de la mejor manera posible. ¿Que haremos si aparece ruido del motor? ¿Como puedo anular o reducir ese infernal ruido que se produce al arrancar y que aumenta conforme pisamos el acelerador? ¿Puedo conectar la alimentación de la emisora a la toma de mechero del vehículo? ¿Como ajusto la antena y le reduzco la relación de ondas estacionarias (ROE) al sistema? ¿Tengo que cortar necesariamente la varilla de la antena para que funcione mejor? ¿Es cierto que cortando (o añadiendo) cable coaxial puedo ajustar la ROE? Todo esto y más en el siguiente artículo.

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Miscelanea
Tira a matar - Juego de reflejos

¿Con que rapidez responde tu cuerpo a los impulsos externos?. ¿Cuanto tiempo necesitarías para reaccionar ante un peligro inminente?. Si oyes un disparo cercano ¿tus reflejos te hacen "salirte del pellejo"?.

Para poner a prueba la rapidez de respuesta a tus estímulos nerviosos hemos ideado un pequeño circuito con el que podrás medirte en este aspecto con otra persona, y de paso cultivar la faceta "reflexológica" del ser humano. Se trata de algo así como un duelo, lógicamente sin pistolas y sin balas pero eso si, al ser del todo electrónico, con botones y con luces.

Una vez construido el dispositivo se dispondrán dos botones de mayor o menor tamaño, los cuales accionarán sendos pulsadores conectados a nuestro circuito. Al oir una señal, los dos participantes se apresurarán a pulsar su correspondiente botón.

El más rápido de los dos se llevará el gato al agua y ganará el juego. Su victoria quedará fehacientemente constatada porque la luz que le corresponde indicará ese hecho.

Comenzamos con esta reseña una nueva categoría de artículos a la que llamaremos "Miscelánea", en la que tendrán cabida una amplia variedad de temas con multitud de contenidos. Esperamos que esta novedad sea de tu agrado.

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Práctica
Microfono inalámbrico en FM "mini"

Con solo cuatro resistencias, unos pocos condensadores, un transistor y una pila vamos a construir un micrófono inalámbrico en FM de muy reducidas dimensiones.

Somos conscientes de la gran diversidad de circuitos de este tipo que circulan por la red. Sin embargo, muchos de ellos no están suficientemente detallados y a la hora de llevarlos a la práctica son problemáticos. Otros no tienen diseñada la correspondiente placa de circuito impreso, por lo que su montaje resulta bastante fastidioso.

Con nuestro circuito hemos querido llenar el hueco que creemos que falta en este ámbito; conseguir un micrófono inalámbrico en FM sencillo, eficaz, casi miniatura, fácil de implementar y con todos los datos pormenorizados necesarios para poder llevarlo a cabo sin problemas.

La información que corresponde a este artículo se la podrán bajar en formato PDF todos nuestros visitantes, registrados y no registrados, ya que se colgará en la sección de descargas gratis. Agradeceremos mucho su colaboración si hacen comentarios con sus experiencias al respecto.

¿Os apuntais a este reto?

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Teoría
Los semiconductores - Introducción

Las válvulas de vacío mantuvieron su supremacía a lo largo de 40 años. Sin embargo, su bajo rendimiento era una especie de espada de Damocles que tarde o temprano acabaría con su existencia y su popularidad.

Una válvula de vacío consume un watio para poder amplificar solo la millonésima parte de esa potencia (1 µW). Sin embargo, los transistores modernos logran rendimientos en determinadas ocasiones muy superiores al 50% y la potencia necesaria para su funcionamiento es un millón de veces menor de la que exige una válvula termoiónica.

Cuando aún no había aparecido el diodo de germanio, antes de 1940, los semiconductores aparecían rodeados de cierto halo de misterio. Se trataba de materiales que no disfrutaban de la conductibilidad de los metales, pero al mismo tiempo tampoco podían considerarse aislantes.

Sin embargo, en un corto periodo de tiempo las investigaciones al respecto avanzaron vertiginosamente y, en muy pocos años, los semiconductores fueron sustituyendo a las válvulas en la mayoría de las aplicaciones.

Comenzamos a partir de ahora el estudio de esta atractiva rama de la electrónica, los semiconductores. ¿Te atreves a continuar con nosotros?.

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Noticias
Por fin el curso en formato impreso

Anunciamos a todos nuestros suscriptores, amigos y visitantes del blog la disponibilidad de nuestro "Curso técnico de utilización del polímetro digital" en formato impreso en papel.

Se trata de un tomo de 210 páginas tamaño A4 (29,7 x 21,0 cms) editado en papel estucado de 115 gramos, a todo color y de excelente calidad. La cubierta, que puede verse en la ilustración, está realizada con un gramaje de 240 gramos, plastificada, con brillo y por supuesto también a todo color.

Este libro en papel está disponible para su compra a través de nuestro distribuidor Electrónica Román, en Jerez de la Frontera (Cádiz), mediante pedido a través de su web.

Asimismo, aquellas personas que lo deseen, y que tengan esa posibilidad, pueden acercarse a su tienda física en Jerez para la adquisición de la obra. También puede adquirirse en librerías técnicas.

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Medidor de campo para Banda Ciudadana (27 MHz)

Justo hace ahora cuatro años publicamos en nuestro blog un artículo titulado "Medidor de campo sencillo". Se trataba de un pequeño dispositivo con el que podíamos evaluar el nivel de un campo electromagnético de una amplia gama de frecuencias, al usarse un diseño aperiódico exento de circuitos de sintonía.

Debido en parte a esta última particularidad, la sensibilidad del aparato no era precisamente una de sus mejores características aunque, eso si, cumplía perfectamente su cometido y permitía el ajuste de una gran diversidad de equipos transmisores. No obstante, en algunos casos se echaba de menos la mencionada falta de sensibilidad.

En este artículo os presentamos otro modelo de medidor de campo, en esta ocasión para la Banda Ciudadana (27 MHz), aunque mediante un ligero ajuste puede usarse entre 26 y 30 MHz. Su sensibilidad es bastante superior a la del primero.

Además tiene la posibilidad de poder usarse en otras gamas de frecuencia mediante el intercambio de la bobina de sintonía. ¿Te interesa?.

Aunque más elaborado que el primero, el esquema de este circuito no es en absoluto complicado. La señal, nada más ser captada por la antena, es discriminada por el condensador C1, el cual hace las veces de filtro paso-alto dejando pasar solo las frecuencias superiores y poniendo freno a las más bajas.

Medidor de campo para CB 27MHz

De esta manera nos aseguramos que al circuito de sintonía no le lleguen frecuencias por debajo de la gama asignada, las cuales podrían interferir en el buen funcionamiento del dispositivo.

La señal a evaluar llega al circuito tanque de sintonía, el cual se encarga de recoger e introducir en el circuito solo las que estén dentro de la Banda Ciudadana, es decir, dentro de la banda de 27 MHz para la que ha sido ajustado.

Seguidamente, la señal sintonizada es detectada por el diodo de germanio D1, del tipo OA90 o similar, obteniendose en el extremo "vivo" de C3 una tensión continua positiva proporcional al nivel de la señal recibida. El condensador C3 se encarga además de derivar a masa los restos de RF presentes y el potenciómetro P1 hace las veces de control de sensibilidad del instrumento.

La tensión obtenida deberá atravesar un nuevo filtro constituido por R1 y C6 y finalmente es aplicada entre la base y el emisor del primer transistor T1, un NPN del tipo BC546, el cual la amplifica adecuadamente. Cuanto más elevada es esta tensión base-emisor más conduce T1 lo que eleva la caida de tensión en su resistencia de colector R3 al circular por ella una intensidad de corriente mayor.

Esta caida de tensión en R3 polariza directamente la unión base-emisor de T2 a través de R4. En esta ocasión el transistor es un PNP del tipo BC546, y al aumentar su tensión base-emisor lo hace conducir más, lo que provoca una mayor caida de tensión en su resistencia de carga de colector R6. La resistencia de emisor R5 tiene la misión de evitar derivas térmicas y estabilizar el punto de trabajo de este transistor.

El circuito compuesto por R5, T2 y R6 por un lado y R8 y P2 por otro, forma un puente de Wheatstone cargado por el microamperímetro y R7 a modo de "shunt".

En principio, y cuando no se recibe ninguna señal, el mencionado puente se encuentra perfectamente equilibrado mediante el ajuste de P2, lo que mantiene la aguja del instrumento en la posición más baja, es decir, en su posición CERO. Pero al aumentar la caida de tensión en R6, debido a que el medidor está recibiendo una señal, el puente se desequilibra ya que el extremo superior de esta última resistencia se torna más positivo. Este cambio es reflejado por el microamperímetro, el cual desplaza su aguja proporcionalmente al nivel de la señal recibida.

Es conveniente usar un microamperimetro con una buena sensibilidad, por ejemplo de 50μA a fondo de escala. Esto hará que nuestro instrumento pueda detectar desequilibrios del puente muy débiles y contribuirá a una mayor sensibilidad global del dispositivo.

La bobina del circuito de sintonía se fabrica devanando 12 espiras juntas de hilo de cobre esmaltado de 1mm en un soporte de 6mm de diámetro con núcleo de ferrita. Modificando la posición del núcleo podrá ajustarse la frecuencia del medidor entre 26 y 30 MHz. Para usarlo en otras bandas se han de calcular los valores de la bobina y del condensador C2 montado en paralelo con ella.

Como antena puede usarse una telescópica de las normalmente usadas en los receptores comerciales de FM. Si se desea obtener la máxima sensibilidad será conveniente que su longitud sea suficientemente generosa.

PROCEDIMIENTO DE AJUSTE

Poner a punto este medidor de campo es muy sencillo. En primer lugar se ha de equilibrar el puente de Wheatstone. Para ello es preciso que en ese momento no se esté recibiendo ninguna señal en antena, por lo que se ha de colocar el potenciómetro P1 en su posición de mínima sensibilidad, o sea, girado completamente a la izquierda. Si se está usando una antena telescópica es mejor mantenerla recogida.

Conectar ahora el interruptor (queremos pensar que la pila está en su sitio) y mediante el ajuste de P2 se ha de conseguir que la aguja del microamperímetro esté totalmente a la izquierda marcando el CERO.

Una vez equilibrado el puente se ha de ajustar la frecuencia de trabajo. La realización de este ajuste dependerá de si se hace o no con un generador de R.F. patrón. Si se posee este instrumento vamos a suponer que su dueño sabe usarlo, por lo que no vamos a dar indicaciones sobre ello.

Si no se dispone de generador de R.F. puede usarse como frecuencia patrón la que obtenemos mediante un walkie o una emisora de CB. Al tratarse de un ajuste poco crítico no tendremos ningún problema para realizarlo de la siguiente manera.

Extender la antena de nuestro medidor de campo y colocar el potenciómetro P1 totalmente girado a la derecha (máxima sensibilidad). Si el medidor se va a usar en 27 MHz (Banda Ciudadana) se recomienda usar para este ajuste su frecuencia central, la cual se situa justo en el canal 19 (27.185 KHz). Por lo tanto, seleccionar este canal en el walkie y pulsar el PTT del mismo para emita su correspondiente señal.

A partir de ahora tenemos que conseguir la máxima desviación de la aguja del microamperímetro ajustando el núcleo de la bobina de nuestro medidor de campo. Si no conseguimos que la aguja se mueva tendremos que acercar la antena del walkie a la del medidor.

Conforme vayamos ajustando el núcleo de la bobina la aguja irá subiendo. Cuando esta llegue al final de su escala iremos reduciendo la sensibilidad del medidor mediante el potenciómetro P1 para bajarla de nuevo y continuaremos ajustando el núcleo de la bobina para que la aguja suba otra vez. Si es necesario alejaremos las antenas entre sí e iremos recogiendo la telescópica para reducir la señal que recibe el medidor. Actuaremos de esta manera varias veces hasta conseguir la máxima desviación de la aguja con la mínima sensibilidad del dispositivo.

Una vez conseguido lo anterior tendremos perfectamente ajustado nuestro instrumento para darle un uso adecuado. Te dejamos un video en el cual podrás ver con detalle el funcionamiento de este aparato.

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Esperamos que hayas disfrutado leyendo esta información. Nos vemos de nuevo aquí, en Radioelectronica.es, tu punto de encuentro.

 
C O M E N T A R I O S   
RE: Medidor de campo para Banda Ciudadana (27 MHz)

#3 Edgar » 18-08-2017 01:50

Excelente artículo, gracias y un abrazo

RE: Medidor de campo para Banda Ciudadana (27 MHz)

#2 Departamento Técnico » 12-07-2017 07:52

Cito a Rubén González Rodríguez:
Cuál es la utilidad de los condensadores C4 y C5 en este circuito?

Son los clásicos condensadores de filtro.
C5 de 100μF estabiliza la tensión ante los picos de consumo más elevados, sobre todo cuando la pila está próxima a agotarse.
C4 de 4n7 se encarga de tirar a masa la R.F. que haya podido llegar hasta la linea de alimentación. Este condensador ofrece una menor impedancia a las altas frecuencias que el electrolítico C5.

RE: Medidor de campo para Banda Ciudadana (27 MHz)

#1 Rubén González Rodríguez » 12-07-2017 07:30

Cuál es la utilidad de los condensadores C4 y C5 en este circuito?

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